开启新技术的钥匙.ppt
开启新技术的钥匙,前言信息仿生控制仿生拟态仿生力学仿生化学仿生整体仿生,目录,前言,.仿生学的简介.仿生学的研究,中国古汉文中的仿生思想,前言,一、仿生学简介,仿生学之起源,前言,凤蓬草 轮子鱼尾 船橹人眼晶状体 透镜生物电 电池鸟 飞机,生活中的仿生学,仿生学(Bionics)模仿生物系统的原理以建造技术系统，或者使人造技术系统具有生物系统特征或类似特征的科学,前言,仿生学的概念,前言,二.仿生学研究,仿生学是一门建立在多学科边缘上的综合性学科，包括生理学、神经学、医学、化学、数学、电子学、信息学等学科。,仿生学的相关领域,前言,生物体,生物模型,数学模型,技术模型,技术装置,仿生学的研究方法,数学,生物,电烙铁,前言,仿生学符号,.青蛙与电子蛙眼.水母与电子耳,信息仿生,信息仿生,青蛙与电子蛙眼,神经节细胞有4种：“边缘侦察器”“昆虫侦察器”、“事件侦察器”、“光强减弱感受器”,青蛙的视觉系统,信息仿生,青蛙与电子蛙眼,由透镜（晶状体）在视网膜上形成光学图像后，经过视细胞、双极细胞、输出细胞（神经节细胞）而送往大脑中枢,青蛙的视觉系统,信息仿生,“水母耳”风暴预测仪,水母耳与电子耳,.蛇的红外探测.蝙蝠与超声波.蛾的反雷达技术.动物的天然导航,控制仿生,控制仿生,蛇,田鼠,热血动物身体向外散热,蛇通过感受器探测到热源,蛇的红外探测,控制仿生,颊窝,颊窝是一个红外感受器，对周围温度变化极为敏感，能感受0.001的温度变化。这类蛇能在夜间准确判断周围恒温动物的位置,蛇的红外探测,控制仿生,飞行中的蝙蝠,超声波,声音反射波,蛾,蝙蝠的捕食,蝙蝠与超声波,控制仿生,蝙蝠的回声定位,超声信号被反射,蝙蝠与超声波,脑,控制仿生,蝙蝠与超声波,蝙蝠的声纳处理,参考波刺激,接受器,载有信息的超声波,发出的超声波,控制仿生,夜蛾的反雷达技术,反雷达技术使夜蛾死里逃生,控制仿生,夜蛾的反雷达技术,听觉系统,控制仿生,千里迁徙,万里洄游,动物的天然导航,控制仿生,动物的天然导航,一些动物利用日月星辰导航，也有些动物利用海流、海水成分、地磁场、重力场等进行导航，为研制通讯设备和新型导航仪器提供启迪,定义 生物界中普遍存在着拟态，现将拟态用于工程技术中去就叫拟态仿生,拟态仿生,拟态仿生,拟态仿生,动物的拟态与保护色,拟态仿生,拟态仿生,坦克的迷彩着装,三色迷彩的德国“豹”I坦克在电视成像下的效果,拟态仿生,拟态仿生,坦克的迷彩着装,.生物与造船.生物与飞机.生物与建筑,力学仿生,力学仿生,生物与造船,模仿鳕鱼、鲇鱼外形建造的“复仇号”帆船,体形的模仿,力学仿生,生物与造船,体形的模仿,力学仿生,生物与造船,体形的模仿,俄罗斯海军新型核潜艇,力学仿生,生物与造船,模仿鲸的胸鳍给船装上了船鳍,结构的模仿,力学仿生,生物与造船,结构的模仿,模仿鱼和鲸体表粘液合成了几种人工粘液，以减小湍流,力学仿生,生物与造船,结构的模仿,潜水艇在航行时会造成巨大的湍流,海豚游泳时身边的水流很小,力学仿生,鹰击长空,啸傲云天,生物与飞机,力学仿生,生物与飞机,达芬奇设计的扑翼飞机,飞鸟与飞机,力学仿生,生物与飞机,飞鸟与飞机,飞鸟的体形和翅膀在滑进飞行时与飞机的飞行极为相似,力学仿生,生物与飞机,现代先进的飞机能够模仿昆虫在空中作各种花样演习,昆虫与飞机,力学仿生,生物与飞机,昆虫与飞机,昆虫翅膀的运动,昆虫飞行时翅膀的运动很复杂，其角度的变化控制比目前的飞行自动驾驶仪还好,力学仿生,生物与飞机,昆虫与飞机,飞机仿造蜻蜓的翅膀配重防止振颤,力学仿生,薄壳结构,艺术珍品澳大利亚悉尼歌剧院,生物与建筑,东京中银舱体楼,力学仿生,生物与建筑,舱体结构,力学仿生,生物与建筑,圆顶屋,美国佛罗里达的 未来世界博物馆,.人工嗅觉.仿生物膜,化学仿生,化学仿生,狗的嗅觉过程,狗的嗅觉 狗的鼻子里的雾受一种蛋白质的控制，将气味分子浓缩后传送给鼻子里的气味感受器上的气味辨别蛋白，当气味辨别蛋白将不同的气味辨别后，被辨别出的特定的气味信号，立即被嗅觉细胞传递给大脑，大脑便知道了所闻到的是一种什么气味,人工嗅觉,化学仿生,人工嗅觉,嗅敏检测仪,采集系统,嗅敏元件,放大系统,电源,嗅敏电阻是一类以SnO2为主体的金属半导体，它是一种表面效应很强的材料,化学仿生,细胞膜的结构特点,仿生物膜,细胞膜的流动镶嵌模型：(1)脂双层形成框架；(2)蛋白质镶嵌其中；(3)具有动态特点,化学仿生,仿生物膜,人工膜,人工膜的特点 化学组成和厚度与天然膜相似：能有效地分开两种不同的水相；具有结构和化学两侧不对称性，易于操作，能用来研究膜的向量功能（如传递等）,机器人检修宇宙飞船,整体仿生,整体仿生,自动化机器,自动化机器人从月球土壤中提取气体,智能机器人,整体仿生,智能机器人,自然语言语音图形图像信息,内核软件（智能操作系统、编译系统等）,智能计算机组成,人机接口,软件,硬件,整体仿生,智能机器人,生物计算机,生物计算机的特点 能制成超高密度的线路能使生物本身固有的自我修复机能得到发挥，即使芯片中出了故障本身也能修复，从而使它 成为一种具有永久性的不出故障元件只要用少量的能量就能工作，不存在发热问题,前言信息仿生控制仿生拟态仿生力学仿生化学仿生整体仿生,本章小结,结 束,返回总目录,
